Como testar um transformador
Como os transformadores são testados? Explore métodos de teste e dicas de medição!
Visão geral
Os transformadores são um tipo de equipamento elétrico extremamente importante. Quando um funciona mal, pode levar a danos significativos para a empresa que o estava usando. Para evitar essa eventualidade, é necessário realizar medições de avaliação durante o desenvolvimento e testes robustos durante a fabricação e realizar a manutenção na forma de testes e inspeções regulares.
Esta página apresenta os métodos de teste e medição de avaliação de transformador padrão que são de uso comum.
O que é um transformador?
Os transformadores são usados para alterar uma tensão CA, por exemplo, aumentando ou diminuindo. Eles também desempenham um papel isolante. Nesta última função, eles protegem os usuários de equipamentos elétricos isolando os lados de entrada e saída do circuito de alimentação de modo que a eletricidade no lado de entrada não possa fluir diretamente para o lado de saída.
Exemplos que são familiares para a maioria das pessoas incluem os pequenos transformadores que as pessoas usam durante as viagens ao exterior e os transformadores em forma de balde que você pode ver montados em postes de serviços públicos.
Os transformadores convertem a eletricidade em uma tensão fácil de usar com base na carga necessária na instalação em questão, de alta tensão para baixa tensão. Você pode estar se perguntando: “Por que não transmitir eletricidade em uma voltagem fácil de usar em primeiro lugar?”
No entanto, a transmissão de eletricidade através de linhas de energia em baixas tensões causa perdas substanciais na transmissão. As usinas de energia usam altas tensões para reduzir a corrente enquanto transmitem eletricidade, a fim de limitar as perdas de transmissão.
Teste básico de avaliação do transformador
Abaixo estão alguns exemplos de alguns dos parâmetros básicos usados para avaliar transformadores:
Produto usado: Medidor LCR
Medição de indutância primária (L1) e indutância secundária (L2)
O instrumento é conectado aos lados primário e secundário do transformador e usado para medir a indutância primária e secundária. Todos os outros enrolamentos são deixados no estado aberto durante essas medições.
Medindo a indutância de fuga
Em um transformador ideal, encurtar a saída também causa curto na entrada, mas, na realidade, a indutância de fuga permanece mesmo quando a saída está em curto. A indutância de vazamento pode ser obtida encurtando o lado secundário e, em seguida, medindo a indutância do lado primário.
Capacitância do enrolamento
Este teste mede a capacitância do fio do enrolamento entre os lados primário e secundário do transformador. Essa quantidade pode ser medida conectando o instrumento a cada enrolamento, um de cada vez.
Medindo a indutância mútua
A indutância mútua pode ser calculada como (M = (La - Lo) / 4) medindo a indutância com as mesmas fases conectadas em série e com fases opostas conectadas em série.
Medindo a relação de giro
Uma relação de espira aproximada pode ser calculada conectando uma resistência R ao lado secundário e medindo a indutância Z no lado primário. O cálculo é (N = √[R/Z]).
Teste de aumento de temperatura do transformador
O teste de elevação de temperatura é usado para determinar se a temperatura de um transformador aumenta abaixo do valor das especificações ao operar em condições nominais. Nesses testes, é medida a temperatura de componentes como o óleo ou o enrolamento do transformador. Os três métodos de medição a seguir são usados:
Método de carregamento real
Este tipo de teste de elevação de temperatura é realizado enquanto o transformador opera sob a carga nominal. Não é realista usar esse método ao testar transformadores de alta capacidade. Consequentemente, é usado para testar transformadores de baixa capacidade.
Método de carregamento de volta
Neste método, as medições são feitas fornecendo as capacidades de alimentação sem perda de carga e com perda de carga individualmente. Como as capacidades de alimentação usadas no teste são baixas, o método também pode ser usado para testar transformadores de alta capacidade, como os usados para fornecer energia elétrica. Precauções devem ser tomadas, pois o método requer pelo menos dois transformadores com a mesma classificação e os resultados da medição precisam ser corrigidos pela temperatura.
Método de carga equivalente
Neste método, o aumento de temperatura é medido após o curto-circuito de um dos enrolamentos do transformador, aplicando uma corrente ao outro enrolamento de uma fonte de alimentação da frequência nominal e aplicando a perda igual à soma da perda sem carga e da carga perda. Observe que, como a perda total é fornecida como perda de carga, é necessário conhecer antecipadamente o valor subjacente. Além disso, como o método de carregamento de volta, este método requer correção de temperatura e outros procedimentos.
O teste de aumento de temperatura também pode ser realizado usando a medição de resistência. O aumento de temperatura pode ser calculado a partir do valor da resistência medida e da temperatura ambiente.
Medidores de resistência
(com função de conversão de temperatura)
Outros testes de transformador
Há uma ampla gama de testes de transformadores além dos métodos descritos acima. Além de testes de resistência e testes de resistência de isolamento, que também são usados para outros dispositivos, os transformadores são submetidos a testes para avaliar sua resistência a terremotos, clima, calor, frio e umidade. Técnicas como teste de perda sem carga, que serve como indicador de economia de energia para dispositivos como transformadores e motores, também são utilizadas.
O medidor de potência PW3337 e PW3336 da Hioki pode medir a potência ativa com um alto grau de precisão em fatores de baixa potência graças a um efeito de fator de potência de 0,1% ou menos em fatores de baixa potência.
Medições de perda sem carga para transformadores
Resumo
Os transformadores convertem a eletricidade de alta tensão das usinas de energia para as tensões necessárias para uso em apartamentos, edifícios, equipamentos de fábricas e equipamentos elétricos. Existem vários métodos para testar transformadores. Este artigo introduziu alguns testes básicos. Se você precisar testar um transformador, consulte os métodos de teste apresentados aqui.
